核聚變反應堆設備設計稿

自制的核反應堆設備

理查德‧霍爾和他的核反應堆

新華網8月31日報道  現在，核聚變不再僅僅掌握在專業科學家手里，一群業余科學愛好者正在嘗試著在自己家里制造核反應堆，希望借此實現新的能源供應。

在自家後院造核反應堆

目前，有一群業余物理學家、科幻小說愛好者正嘗試著在自己家里的地下室、後院或是家庭實驗室里制造核聚變反應堆，51歲的薩安斯正是其中一位。

薩安斯在當地擁有一家餐廳，他說，他相信自己正朝著靠反應堆發電的目標前進。 “我是一個夢想家，”薩安斯說。

很多和薩安斯有著相同夢想的人把自己稱為“反應堆狂人”，他們已經組織起了一個松散的社團，加入這一“核反應堆俱樂部”的成員超過了100名。想要加入“核反應堆俱樂部”的人必須要自制一個可以放在桌子上的核反應堆，且反應堆要成功地使氫的同位素（氘和氚）發生聚變，如同小型行星一樣發出光和熱。

尚無法實現發電目標

業余“反應堆狂人”們的設備是基于上世紀60年代時，電視機的發明人費羅‧T‧法恩斯沃斯的一個設計。自制的核反應堆基本上都是以小型鋼球為主，鋼球上纏繞著電線和試管，上面還有玻璃視窗以供觀察。從目前的情況來看，使用自制核反應堆發電還是一個非常遙遠的目標，因為反應堆所產生的能量小于消耗的能量。

聚變，即輕原子核（氘和氚）彼此靠近，結合成較重的原子核（氦）時能夠放出巨大能量。帶有同性正電荷的原子核間的斥力阻止它們彼此接近，因此，參加聚變反應的原子核必須具有足夠的動能，才能克服這一斥力而彼此靠近。

數十年來，科學家們一直在試驗如何才能使原子核發生聚變。法國南部有一個花費了近150億美元建造的核聚變反應堆，但即使是這般耗費巨資的項目也只能證明利用核聚變發電在技術上是可行的，而無法真正實際運用。

1個月里造出核聚變反應堆

盡管技術尚不成熟，薩安斯這樣的“反應堆狂人”仍然認為，核聚變反應堆比其它發電方式更有希望。

10年前就自制了一台核聚變反應堆的理查德‧霍爾說︰“基本上，其它的發電方式都好像是在地獄的門口行走。 ”

62歲的霍爾居住在弗吉尼亞州的瑞奇蒙德。每年，霍爾都會舉辦業余科學家聚會，吸引全美數十名有著同樣嗜好的人赴會。

“這些人中的大部分都喜歡會爆炸或是會發出‘嘶嘶’聲的東西，”霍爾說。

霍爾1997年起開始嘗試自制核聚變反應堆，當時，科幻小說家、電子工程師湯姆‧林根前往霍爾家參與業余科學家聚會時隨身帶了一台核聚變反應堆樣本。

林根現場顯示了一下設備，雖然那一刻原子核並沒有發生聚變反應，但卻發出了如同霓虹燈般耀眼的亮光。霍爾完全被這台設備吸引住了，“接下來，我在差不多1個月的時間里造出了一台核聚變反應堆，”霍爾說，他現在正準備制造自己的第5台核反應堆設備。

比現有核電廠更環保

霍爾在一個向“反應堆鼻祖”法恩斯沃斯致敬的網站上發帖，展示了自己的反應堆。之後，有一些人加入了霍爾的行列，他們互相發問，交換意見，並最終貼上了自己的反應堆照片。

在 “核反應堆俱樂部”的網站上，霍爾列出了“反應堆狂人”的名單，其中既有65歲的退休機械工程師喬‧羅森斯迪爾，也有27歲的醫學學生卡爾‧威利斯。

核聚變使用的原料是氫的同位素氘和氚，比較容易獲取。 “反應堆狂人”們表示，這樣的核反應堆將會非常環保，幾乎不產生空氣污染，所產生的長期放射性廢物也很少。而現在所廣泛應用的核電廠都是使用核裂變反應，這就意味著會產生高放射性的廢料，這種廢料需要上萬年才能分解。

提防觸電及“恐怖”嫌疑

盡管聚變反應堆不會產生大量的放射性廢物，但“反應堆狂人”們說，這其中還是會有觸電的危險。反應堆需要非常高的電壓才能工作——一般要用上高達1萬伏的電壓，使得電流通過一個空心金屬球，這樣才能使氘離子集中到設備中心互相踫撞，隨後結合成新的原子。因此，必須要使用特殊的設備才能釋放出如此高的電壓。

“人們必須非常小心，”威斯康星-麥迪遜大學的核工程教授喬納德‧L‧庫爾琴斯基說，“我認為，有這樣的熱情讓人很感動，但是我不希望有人因此受傷。 ”

霍爾說，自制核反應堆還有一個缺點就是會被人當作恐怖分子，“很多人都有一種條件反射，就是認為凡是跟‘核’搭上邊的就是恐怖事件。 ”

幾年前，底特律的高中生蒂亞戈‧奧爾森自己造了一台核聚變反應堆，密歇根州公共健康部門立刻聯系他，要求檢查設備。 “我當時有一點擔心，”現年19歲的奧爾森說，政府部門後來認為，他的設備“不屬于需要登記的放射性儀器”，不會造成危害。

美國官方限制不盡相同

負責管理商業放射性儀器的美國食品與藥品管理署表示，他們不會限制業余愛好者的設備。美國核能管理委員會也表示，他們不會管制美國國內對氘的使用。

不過，美國各州對此的規定都不盡相同。

弗吉尼亞州的健康部就要求登記商業用途的放射線成像設備，但該部門的一名發言人表示，個人使用的設備不必進行登記。

在賓夕法尼亞州，環境保護部的發言人則表示，任何可能會發射出放射線的設備都必須登記在冊。

薩安斯說，他的核反應堆沒有經過登記，但他會非常仔細地控制放射線的發散量。“我非常非常嚴肅地對待放射線的問題，”薩安斯說，“我不會因為愚蠢的判斷錯誤而讓自己暴露在死亡的威脅下。 ”

薩安斯表示，他不會將設備調到最高檔，因為這樣就可能會產生足以穿透鋼殼的射線。

垃圾堆里淘出零件

美國猶他州的一名中學生克雷格‧華萊士曾制造了一台核聚變反應堆，其中的大部分零部件幾乎都是從核工廠附近的垃圾堆上撿來的。

克雷格先是在愛達荷州福爾斯市的一個舊金屬垃圾場中找到了一台廢棄的中子探測器，隨後，克雷格又耗費了幾百張CD碟片研制出了一個中子調節器，該設備能減緩中子的速度，以便使它們能夠被中子探測器探測到。後來在猶他州一個核工廠外面，他又免費得到了一個破舊而廢棄的渦輪分子泵。

由于沒錢買價格昂貴的氘氣，克雷格‧華萊士只好花20美元買來一盒氘氧化合物 （或稱重水），通過一個加熱的鎂粉裝置進行化學反應後，重水中的氧元素被排走，他靠自己制造出了純正的化學氘氣。克雷格‧華萊士花了兩年時間收集各種零件器材，用了半年時間將“核反應堆”裝配完成。